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Más allá de los genes: Herencia de los centriolos
Hoy en día, todos estamos familiarizados con el hecho de que no solo el DNA nuclear es el
encargado de transferir la información genética de una generación a la siguiente. El DNA
mitocondrial o el DNA cloroplastidial, en el caso de la plantas, también juega un rol importante,
especialmente en la herencia de ciertos tipos de enfermedades. En estos casos, tanto el DNA
mitocondrial como el cloroplastidial se heredan por vía materna, ya que mitocondrias y
cloroplastos se heredan a partir de los gametos femeninos, puesto que los gametos masculinos
son estructuras especializadas en la movilidad que cuando fecundan solamente introducen el
núcleo, mientras que el resto de las estructuras quedan, por norma general, en el exterior del
óvulo.
Ahora bien, a pesar de que solamente encontramos DNA en el núcleo, en las mitocondrias y en
los cloroplastos, podemos preguntarnos: ¿Existen otras estructuras celulares heredables con
implicaciones en la descendencia?
Aunque la respuesta no está del todo clara, parece ser que, efectivamente, existen otras
estructuras heredables, o por lo menos “parcialmente heredables” que tienen una gran
implicación en el desarrollo correcto de la descendencia.
Un caso muy claro de este tipo de herencia sería el caso de los
centriolos. Los centriolos son orgánulos celulares que se
encuentran en los centrosomas de las células eucariotas
animales. En una célula animal existe un centrosoma, con dos
centriolos perpendiculares.
Los centriolos están compuestos a base de tubulina y otras
proteínas y se encargan del control de un componente
fundamental en el citoesqueleto celular, los microtúbulos. Los
microtúbulos son fundamentales en los procesos de mitosis y
de meiosis, encargándose de la segregación de los cromosomas
y de la citocinesis.
Sin embargo, no solo encontramos estructuras como los
centriolos en los centrosomas. En la parte basal de los cilios y
los flagelos eucariotas, que denominamos cuerpo basal,
encontramos estructuras similares a los centriolos que se
encargan de general el movimiento de las estructuras ciliares y
flagelares de las células que dispongan de estas.
Centrándonos en el caso de los centriolos, como hemos dicho, resultan esenciales en la división
celular. Cuando una célula se divide, es esencial que las células hijas, ambas, reciban a partir de
la célula inicial una pareja de centriolos que
puedan formar el centrosoma de dicha célula.
Para ello, previamente a la división nuclear, se
produce una duplicación semiconservativa de
cada uno de los centriolos. A partir de los dos
centriolos iniciales se generaran dos parejas de
centriolos, manteniendo cada una de ellas uno
de los centriolos iniciales y generándose uno
nuevo en cada caso.
Ahora vamos a centrarnos en el caso de la fecundación. Como sabemos, posteriormente a la
fecundación deben producirse un conjunto de divisiones celulares sucesivas que darán lugar a
la mórula a partir del óvulo fecundado, o zigoto.
De igual manera que las mitocondrias se heredan vía materna, los centriolos también llegan al
zigoto a partir de uno de los gametos progenitores. Sin embargo, en este caso, se sabe que estos
provienen del gameto masculino; el espermatozoide.
Esto se comprobó mediante un experimento llevado a cabo por el grupo del Doctor Pierre
Gönczy en el instituto para la investigación experimental del cáncer, en Suiza. Se utilizó el
modelo C. elegans.
Se cruzaron machos de C. elegans genéticamente modificados con tres de las proteínas que
componen los centriolos marcadas para ser seguidas con técnicas de rastreo de fluorescencia,
con hembras normales sin marcar. A partir de los zigotos obtenidos, se realizó un seguimiento
del desarrollo temprano de estos, en el cual se siguieron los centriolos que habían llegado al
zigoto vía paterna, puesto que estaban marcados.
Más allá, se vio como los dos centriolos paternos del zigoto se mantenían en las células hijas
hasta 10 generaciones celulares posteriormente a la fecundación (recordemos que los
centriolos se duplican semiconservativamente y se reparten a las células hijas). De esta manera,
podríamos decir que el desarrollo correcto de al menos las primeras 2.048 células del organismo
en desarrollo dependería en gran media del estado correcto de los centriolos heredados vía
paterna.
Esto abrió las posibilidades a estudios en humanos para conocer cómo se comportan los
centriolos en el desarrollo embrionario temprano. De demostrarse en humanos un
comportamiento de los centriolos similar al que presentan en C. elegans, la herencia de estas
estructuras celulares podría ser clave para explicar multitud de enfermedades relacionadas con
las primeras etapas del desarrollo embrionario, así como abortos u otras complicaciones en el
embarazo.
Óscar García Blay
Fuente: http://www.sciencedaily.com/releases/2015/04/150424085630.htm